可溶止血纱布对兔肝脏创伤的止血作用.doc

www.CRTER.org柳小军，等. 可溶性止血纱布对兔肝脏创伤的止血作用可溶性止血纱布对兔肝脏创伤的止血作用柳小军1，徐玉茵1，周 静1，张娟丽1，周小婷1，田 源2 (1河南省医疗器械检验所，河南省郑州市 450000；2南阳市久康医疗器械有限公司，河南省南阳市 473000)引用本文：柳小军，徐玉茵，周静，张娟丽，周小婷，田源. 可溶性止血纱布对兔肝脏创伤的止血作用J.中国组织工程研究，2016，20(47):7070-7075.DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.47.011 ORCID: 0000-0001-5232-9463(徐玉茵)文章快速阅读：可溶性止血纱布的止血效果柳小军，男，1984年生，河南省开封市人，汉族，2011年河南工业大学毕业，硕士，助理工程师，主要从事医疗器械的生物学评价研究。通讯作者：徐玉茵，高级工程师，河南省医疗器械检验所生物室，河南省郑州市 450000中图分类号:R318文献标识码:B文章编号:2095-4344(2016)47-07070-06稿件接受：2016-08-19可溶性止血纱布具有良好的止血作用和组织相容性。植入观察(1)止血时间(2)出血量(3)组织学观察结果(1)普通医用纱布(2)可溶性止血纱布(3)可吸收性止血纱布文题释义：可溶性止血纱布：是由脱脂棉纱布在碱性环境下与氯乙酸作用，通过控制取代度得到吸湿性强且可溶于水的纤维素醚化衍生物，主要成分是羧甲基纤维素钠。可吸收止血纱布：是由再生纤维素编织物经化学改性而成，主要成分为羧甲基纤维素钠，是目前市场常见的医用止血材料之一。可溶性止血纱布止血：贴敷于创面后，因其具有较强吸水性，能迅速、大量吸收渗出血液中的水分，使血液的黏度和浓度增大，创面血液流速减慢，使血液聚集凝固，吸水后形成黏性凝胶，起到填补创面空隙，与创面黏附牢固，将创面很好的封闭，减少了出血量。止血纱布吸水后形成的凝胶可能对血小板、血红蛋白有很好的黏附作用，进而形成局部血栓，不仅可止住毛细血管的渗血，还可止住小动脉或静脉的出血，进而使创面止血。摘要背景：改性纤维素敷料是多糖类止血材料的重要组成部分，其与明胶海绵和生物蛋白胶相比更具有其独特的优势。目的：对比普通医用纱布、可吸收性止血纱布及可溶性止血纱布的止血效果及组织相容性。方法：将36只新西兰兔，制备肝脏创伤模型，随机分为3组，实验组采用可溶性止血纱布(主要成分为羧甲基纤维素钠)止血，纱布不取出；对照组采用可吸收止血纱布(主要成分为羧甲基纤维素钠)止血，纱布不取出；空白组采用普通医用纱布止血，止血后取出纱布。观察各组出血时间与出血量；止血后1，3，7，10 d，取兔肝脏创伤部位愈合组织进行病理学观察。结果与结论：出血时间：实验组、对照组出血时间少于空白组(P 0.05)，实验组与对照组出血时间比较差异无显著性意义；出血量：实验组、对照组出血量少于空白组(P 0.05)，实验组与对照组出血量比较差异无显著性意义；材料吸收：可溶性止血纱布置入1 d时基本吸收，无残留；可吸收性止血纱布置入10 d时基本吸收，无明显残留；病理观察结果：实验组和对照组的组织病理变化基本相同，10 d时创面周围组织炎症反应较7 d时轻，肝组织轻度纤维化，纤维瘢痕形成，创面愈合；空白组创面周围组织可见轻度水肿，无其他明显异常病变；结果表明：可溶性止血纱布具有较好的止血效果和组织相容性。关键词：生物材料；材料相容性；医疗器械；肝脏创伤；止血纱布；止血性能；组织相容性主题词：外科纱布；止血；组织工程7071 P.O.Box 1200,Shenyang 110004 Hemostatic effect of soluble hemostatic gauze on liver trauma in rabbitsLiu Xiao-jun1, Xu Yu-yin1, Zhou Jing1, Zhang Juan-li1, Zhou Xiao-ting1, Tian Yuan2 (1Henan Medical Equipment Inspection Institute, Zhengzhou 450000, Henan Province, China; 2Nanyang Jiukang Medical Device Co., Ltd., Nanyang 473000, Henan Province, China)AbstractBACKGROUND: Modified cellulose dressing as an important part of polysaccharide hemostatic material has its unique advantages compared with gelatin sponge and fibrin glue.OBJECTIVE: To compare the hemostatic effect and histocompatibility of medical gauze, absorbable hemostatic gauze and soluble hemostatic gauze. METHODS: After establishment of liver trauma models, 36 New Zealand rabbits were randomly divided into three groups (n=12) depending on different hemostatic materials. Injury wounds were covered with soluble hemostatic gauze (mainly made of sodium carboxymethyl cellulose, experimental group), absorbable hemostatic gauze (mainly made of sodium carboxymethyl cellulose, control group) and medical gauze (normal group), respectively. The gauze was only taken out in the normal group. A hemostasis trial on liver injury was carried out to investigate the bleeding time and bleeding amount. After 1, 3, 7 and 10 days, wound healing was observed histologically in each group. RESULTS AND CONCLUSION: The bleeding time and bleeding amount in the experimental and control groups were lower than those in the normal group (both P 0.05), but no statistical difference was found between the experimental and control groups. After 1 day of implantation, the soluble hemostatic gauze was absorbed completely, and the absorbable hemostatic gauze was absorbed with no residual until the 10th day. Experimental and control groups shared similar pathological changes. In these two groups, mild fibrosis and fibrous scar appeared, a better improvement in wound inflammation was shown at 10 days compared with that at 7 days, and the wound gradually healed. In the normal group, there were no obvious lesions except mild tissue edema around the wound. All these findings suggest that the soluble hemostatic gauze has better hemostatic effect and histocompatibility.Subject headings: Surgical Sponges; Hemostasis; Tissue EngineeringCite this article: Liu XJ, Xu YY, Zhou J, Zhang JL, Zhou XT, Tian Y. Hemostatic effect of soluble hemostatic gauze on liver trauma in rabbits. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2016;20(47):7070-7075.Liu Xiao-jun, Master, Assistant engineer, Henan Medical Equipment Inspection Institute, Zhengzhou 450000, Henan Province, ChinaCorresponding author: Xu Yu-yin, Senior engineer, Henan Medical Equipment Inspection Institute, Zhengzhou 450000, Henan Province, China7071ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH0 引言 Introduction出血是威胁人体生命安全的主要原因之一1。止血是创伤急救的重要环节2。有效的止血手段可减少因失血而造成的不必要伤亡。虽然外科技术发展迅速，止血技术也有了长足进步，但仍无法满足现代外科的需要。出血虽可通过常用的传统止血方法，如压迫止血和药物促凝止血3，但有些情况下的出血较难控制，物理或化学方法均存在一定的局限性或不良反应，止血效果不佳，需用一种特殊的措施来确保有效止血。生物止血材料的应用为创伤止血提供了一种有效的新方法4-7。实质性脏器(如肝脏、肾脏等)因脆性大、血流量丰富，用其他止血方法(如缝合)止血极易产生针眼出血、组织出血等不良反应，此类创伤的止血更有赖于生物止血材料的使用8-9。生物止血材料是医用生物材料的一种，其不仅需有良好的创面止血性能，还应当具有优良的生物相容性、无毒副作用等特点10-11。多糖类材料已成为一种重要的医用止血材料。多糖是一种天然高分子化合物，具有结构简单、来源丰富、在体内可吸收和良好生物相容性好等特点。目前研究较多的多糖类止血材料主要有纤维素及其衍生物、壳聚糖及其衍生物、海藻酸盐、透明质酸及淀粉等。在纤维素及其衍生物中，主要有改性纤维素敷料、羧甲基纤维素钠止血海绵及羧甲基纤维素水胶体敷料等12-13。随着医学、生物工程学及新材料、新技术的发展，各国医学界对止血材料的止血性能的要求日益提高，各种新型医用止血材料也在不断问世14-15。改性纤维素敷料是多糖类止血材料的重要组成部分，其与明胶海绵和生物蛋白胶相比更具有其独特的优势16。目前市场已有泰绫止血纱和纱泰祺可吸收性止血纱布等应用。纱泰祺可吸收止血纱布是由再生纤维素编织物经化学改性而成，主要成分为羧甲基纤维素钠，是目前市场常见的医用止血材料之一。而可溶性止血纱布是由脱脂棉纱布在碱性环境下与氯乙酸作用，通过控制取代度得到吸湿性强且可溶于水的纤维素醚化衍生物，主要成分是羧甲基纤维素钠。实验以可吸收止血纱布为对照品，通过对新7075ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH西兰兔肝脏创伤出血模型作用效果的研究，以出血量和止血时间为有效性指标，考察可溶性止血纱布的止血性能及组织相容性，以期为其临床应用和安全性评价提供参考。1 材料和方法 Materials and methods 1.1 设计 对比观察动物实验。1.2时间及地点于2015年9至11月在河南省医疗器械检验所完成。1.3材料实验动物：70 d龄新西兰兔36只，雌雄随机，体质量1.8-2.2 kg，由山东鲁抗医药股份有限公司提供，许可证号：SCXK鲁2013-0001。随机分为3组，分别为空白组、对照组和实验组，每组12只。纱布：可溶性止血纱布，材质为脱脂棉，主要成分为羧甲基纤维素钠，购自南阳市久康医疗器械有限公司，批号：20140701；可吸收止血纱布，材质为再生纤维素，主要成分为羧甲基纤维素钠，购自惠州华阳医疗器械公司，批号：S201501026；普通医用纱布，购自河南天和卫生材料有限公司，批号：20150109。1.4 实验方法 取36只新西兰兔，用3%戊巴比妥钠经耳缘静脉注射麻醉，仰卧固定于手术台上。备皮，消毒后逐层打开腹腔，以无菌纱布吸干腹腔、腹壁上的组织液和血液，充分暴露右叶肝脏，用手术刀在右肝叶同一部位切1个十字切口(深度约0.3 cm，长度约0.5 cm)，建立出血模型17。实验组将1.5 cm1.5 cm可溶性止血纱布敷于创面，对照组将1.5 cm1.5 cm可吸收止血纱布敷于创面，空白组将1.5 cm1.5 cm普通医用纱布敷于创面(纱布止血后取出)，均轻压10 s，并同时开始记录出血时间，用无菌滤纸吸取流出的血液，直到血液停止流出。立即称量吸血后滤纸的总质量，计算出血量17，以此来评价其止血效果。术毕，逐层缝合，消毒，并注射头孢唑林钠，连续3 d。动物单笼饲养，自由饮水进食，观察新西兰兔存活状况。1.5 主要观察指标 将上述新西兰兔于术后1，3，7，10 d各取3只，打开腹腔，大体观察可溶性止血纱布、可吸收性止血纱布的吸收情况后，取创伤部位组织保存于体积分数10%甲醛溶液中，采用苏木精-伊红染色观察组织病理学反应。术后1 d 术后3 d 术后7 d 术后10 d图1 各组术后不同时间点的肝脏组织病理观察结果(苏木精-伊红染色，200)Figure 1 Histological observation of liver tissues after surgery (hematoxylin-eosin staining, 200)图注：空白组：术后1 d 无明显病变，术后 3 d可见水肿，术后 7 d水肿严重，细胞空泡变性，术后10 d可见轻度水肿；实验组：术后1 d，细胞空泡变性，可见炎症细胞；术后3 d，可见水肿，空泡变性，炎症细胞浸润；术后7 d，肉芽组织形成，可见巨噬细胞，被膜增厚；术后10 d，略有纤维瘢痕形成，被膜增厚；对照组：术后1 d，中度炎症；术后3 d，重度炎症，细胞空泡变性；术后7 d，细胞空泡变性，纤维化，被膜增厚，可见炎症细胞；术后10 d，纤维瘢痕形成，轻度纤维化。 空白组实验组对照组1.6 统计学分析 应用SPSS 13.0统计软件对实验数据进行处理，实验数据以s表示，组间比较采用单因素方差分析，P 0.05为差异有显著性意义。2 结果 Results 2.1 实验动物数量分析 36只兔均进入结果分析。2.2 止血时间测定结果 止血时间通常被认为是止血性能研究中最为直观和常见的评价指标18。结果显示，与空白组相比，实验组、对照组出血时间明显缩短(P 0.05)，见表1，说明可溶性、可吸收性止血纱布具有较好的止血作用。2.3 出血量测定结果 失血是引起死亡的重要因素，出血量也是反映止血效果的重要指标18。结果显示，与空白组相比，实验组和对照组出血量明显减少(P 0.05)，见表1。实验结果表明，可溶性、可吸收性止血纱布均具有明显减少创面出血量的作用。表1 各组兔肝脏创面出血时间与出血量的比较(s，n=12)Table 1 Comparison of bleeding time and amount between groups组别出血时间(s)出血量(g)空白组185.7562.790.780.43实验组105.7547.89a0.600.45a对照组104.5039.20a0.550.36a表注：与空白组比较，aP 0.05。2.4 止血材料吸收状况及肝脏创面组织学观察结果 术后1 d时，可溶性止血纱布基本吸收，无残留，肝脏表面光滑、无异物；可吸收性止血纱布术后7 d时有少量残留，术后10 d时基本吸收，无明显残留。 空白组：在术后1-10 d内，肝脏表面光滑，3 d时，可见轻度水肿；7 d时，可见水肿较严重，肝细胞空泡变性；而在10 d时，可见轻度水肿，无纤维增生或纤维瘢痕形成发生，肝脏细胞已较正常，见图1。实验组：术后1 d时，肝脏细胞出现空泡变性，可见炎症细胞，并在3 d时炎症达到高峰；7 d时，可见巨噬细胞，形成肉芽组织，肝脏被膜增厚；10 d时，肝组织轻度纤维化，纤维瘢痕形成，炎症较7 d时有所好转，创面组织愈合状况良好，见图1。对照组：与实验组的病理变化基本相同，两者无明显差异。研究结果表明，可溶性止血纱布的肝脏病理组织学反应虽与空白组比较有差别，但对肝脏组织并未造成严重损伤，见图1。3 讨论 Discussion止血是外科手术的基本操作技术，生物止血材料因其止血迅速、可降解等特点而得到较为广泛的应用。生物止血材料需有较高的安全性和生物相容性。术后无需取出，可明显简化手术过程，减少患者痛苦19-22。实验采用兔肝脏创伤出血模型，应用不同的止血材料进行止血，考察了材料的止血性能，并进一步观察了材料的组织相容性和出血组织的病理变化。从实验结果看，普通医用纱布通过加压止血，因有较大的网眼结构，血液可通过网眼向外渗出，吸血能力有限，止血效果不好；在去除压力后，止血的创面也存在被血液冲脱而产生二次出血的风险，导致止血率低。若纱布与创面发生粘连，在去除纱布时易对创面造成二次损伤。所用可溶性或可吸收性止血纱布贴敷于肝脏创面后，因其具有较强吸水性，能迅速、大量吸收渗出血液中的水分，使血液的黏度和浓度增大，创面血液流速减慢，使血液聚集凝固，吸水后形成黏性凝胶，起到填补创面空隙，与创面黏附牢固，将创面很好的封闭，减少了出血量。止血纱布吸水后形成的凝胶可能对血小板、血红蛋白有很好的黏附作用，进而形成局部血栓，不仅可止住毛细血管的渗血，还可止住小动脉或静脉的出血，进而使创面止血23-35。实验中所用的止血材料在创伤止血方面发挥了重要作用，但从生物材料学方面看，在实验动物体内置入止血材料后，诱发了组织、器官或机体对创伤的反应，出现了炎症、创伤愈合和异物反应等。对实验动物而言，置入的止血材料刺激巨噬细胞后，可改变血管壁的通透性，使白细胞越过血管壁内皮细胞向炎症部位集中，引起炎症反应。炎症细胞在炎症反应中处于主导地位。置入止血材料在体内的炎症反应属于非特异性无菌炎症反应。在置入止血材料初期，手术和机械损伤及置入材料共同引起的周围组织反应是一种轻度的急性及亚急性炎症反应。而止血材料的降解后出现的碎皮、寡聚体和单体等均可引起周围炎症细胞增多，炎症反应加重。而随着时间的延长和止血材料被吸收代谢，炎症反应也逐渐减轻，这实际上也是一种具有较好组织相容性的异物反应。在实验动物体内置入止血材料后出现的炎症反应与丁婷婷等36-38表述的生物材料所引起的炎症反应基本一致。组织创伤愈合是指机体遭受外力作用，组织出现离断或缺损后的愈合修复过程，包括各种组织的再生和肉芽组织增生、瘢痕组织形成的复杂组合，表现出各种过程的协同作用。再生式修复一种理想的组织修复方式，而瘢痕被认为是组织再生失败导致的产物。从实验结果来看，在止血材料置入动物体内10 d内，随着止血材料被机体吸收降解，创伤区域出现了炎症和细胞空泡变性等反应，置入部位的成纤维细胞和血管内皮细胞增殖并开始形成肉芽组织，这种特殊类型的组织是创伤愈合的标志，而瘢痕是创伤愈合过程的必然产物。此类肝脏穿刺伤导致的组织创伤使得实质性脏器细胞的再生未能完全重建原始结构，而是更多的肉芽组织形成，出现组织纤维化，并以瘢痕组织的形式实现创伤愈合。这也与杨青和张朝阳等39-40的表述基本一致。综上所述，实验为可溶性止血纱布的临床应用奠定了实验基础。所用的可溶性止血材料和可吸收性止血材料均对兔肝脏创伤出血具有良好的止血作用，并且具有良好的组织相容性。与可吸收性止血纱布相比，可溶性止血纱布因其原料和工艺的不同，使得其在实验动物体内吸收更快。此种止血材料在轻度出血创面的应用中效果显著，具有较大的应用价值，但对于出血量较大脏器损伤和凝血功能异常脏器损伤的止血性能，以及材料在体内的代谢吸收机制还有待进一步研究。作者贡献：实验设计、评估为第一作者和通讯作者，实验实施及资料收集为全部作者。利益冲突：所有作者共同认可文章无相关利益冲突。伦理问题：实验方案经河南省医疗器械检验所动物管理委员会批准。实验动物在戊巴比妥钠麻醉下进行所有的手术，并尽一切努力最大限度地减少其疼痛、痛苦和死亡。文章查重：文章出版前已经过CNKI反剽窃文献检测系统进行3次查重。文章外审：文章经国内小同行外审专家审核，符合本刊发稿宗旨。作者声明：文章第一作者对于研究和撰写的论文中出现的不端行为承担责任。论文中涉及的原始图片、数据(包括计算机数据库)记录及样本已按照有关规定保存、分享和销毁，可接受核查。文章版权：文章出版前杂志已与全体作者授权人签署了版权相关协议。4 参考文献 References1 李享德,吴钊英,邓玉虎,等.无机介孔钙硅基止血材料的制备及性能研究J.化学世界,2012,67(S1):13-17.2 Henderson PW,Kadouch DJM,Singh SP,et al.A rapidly resorbable hemostatic biomaterial based on dihydroxyacetone.J Biomed Mater Res A. 2010;93(2): 776-782. 3 Ellis-Behnke R.At the nanoscale: nanohemostat, a 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